Question

如圖所示，有一回路豎直放在勻強磁場中，磁場方向垂直于該回路所在平面，其中導線AC可以自由地沿相當長的豎直導軌滑動而不會分離，設回路的總電阻恒定為R，當導線AC從靜止開始下落后（不計空氣阻力），下面說法中正確的是（ ）

A．導線下落過程中系統的機械能守恒
B．導線加速下落過程中，導線減少的重力勢能全部轉化為在電阻上產生的熱量
C．導線加速下落過程中，導線減少的重力勢能一部分轉化為導線的動能，另一部分轉化為回路的電能
D．導線下落達到穩定速度后再下落的過程中，導線減少的重力勢能全部轉化為回路的電能

Answer 1

【答案】分析：導線下落過程中切割磁感線產生逆時針方向的感應電動勢、感應電流，導線受到豎直向上的安培力，還有豎直向下的重力，下落過程中安培力做負功，機械能減小，減小的機械能轉化為電能，所以機械能不守恒；下落時重力做正功，重力勢能減小，減小的重力勢能一部分通過克服安培力做功轉化為電能，另一部分轉化為導線的動能．
解答：解：A、導線下落過程中切割磁感線產生逆時針方向的感應電動勢、感應電流，導線受到豎直向上的安培力，還有豎直向下的重力，下落過程中安培力做負功，機械能減小，減小的機械能轉化為電能，所以機械能不守恒，故A錯誤．
BC、下落時重力做正功，重力勢能減小，減小的重力勢能一部分通過克服安培力做功轉化為電能，另一部分轉化為導線的動能；故B錯誤，C正確．
D、導線下落達到穩定速度時，豎直向下的重力等于豎直向上的安培力，兩力的合力等于零，導線做勻速直線運動，導線減少的重力勢能通過克服安培力做功全部轉化為回路的電能，故D正確．
故選：CD
點評：注意在克服安培力做功的題目中，克服安培力做多少功，就產生多少電能；在安培力做正功的題目中安培力做多少做功就消耗多少電能．